Общей угрозой, которой подвергаются все животные и растения, являются внутренние генетические паразиты – транспозоны, которые могут повредить гены, важные для жизненных функций. Транспозируемые элементы представляют собой фрагменты ДНК, которые могут изменять свое положение в геноме, часто вызывая мутации и генетические заболевания. Неудивительно, что организмы имеют сложные способы борьбы с этими генетическими паразитами, чтобы сохранить целостность геномов. Недавняя совместная публикация исследователей ТюмГУ, Мичиганского университета и Университета Южной Миссисипи доказывает, что клещи домашней пыли, вызывающие аллергии у десятков миллионов людей, защищают свой геном иначе, чем другие организмы.

У большинства животных это происходит через процесс, при котором малые некодирующие фрагменты РНК обнаруживают и разрушают транспозоны путем их ферментного расщепления. Этот процесс называется пиРНК-механизмом (piRNA pathway), названным в честь белка Piwi, образующего комплекс с малыми пиРНК. Этот механизм найден у многих животных и является основным методом защиты от транспозонов.  

Через секвенирование генома пылевых клещей исследователи обнаружили, что у пылевых клещей нет белков Piwi или связанных с ними малых РНК. Дальнейшее исследование показало, что клещи домашней пыли заменили piRNA-механизм совершенно другим процессом, основанным на РНК другого типа – малых интерферирующих РНК (siRNA).  В этих клещах в большом количестве были обнаружены эти малые РНК, которые являются продуктами расщепления белка-рибонуклеазы Dicer. Кроме того, были обнаружены специальные области генома клещей, которые являются «каталогами» транспозонов. Эти «каталоги» производят малые РНК для борьбы с настоящими транспозонами. Также учёные нашли в геноме пылевых клещей ген, кодирующий РНК-зависимую РНК-полимеразу – белок, отсутствующий у многих животных.  Этот фермент создает копии siRNA путем создания новых двухцепочечных РНК.

Ведущий научный сотрудник ТюмГУ акаролог Павел Климов и его американские коллеги считают, что эволюция нового механизма защиты геномов от транспонируемых элементов связана с необычной эволюцией пылевых клещей. Эти членистоногие произошли от паразитических предков, вторично став свободноживущими. Часто паразитизм связан с драматическими геномными изменениями – наследие, которое приобрели клещи домашней пыли, когда они возвратились к свободноживущему образу жизни.


Как известно, на заседании Совета по науке и образованию, посвященном вопросам глобальной конкурентоспособности российской науки, 8 февраля 2018 года президент России В. Путин поручил разработать программу масштабных геномных исследований в РФ: «Считаю, что накопленный интеллектуальный и научный потенциал позволяет организовать в России масштабные геномные исследования, и прошу... предусмотреть механизмы поддержки сильных коллективов, формирования передовой инфраструктуры и подготовки кадров».


Управление стратегических коммуникаций ТюмГУ

Похожие новости

  • 28/08/2017

    Ученые ТюмГУ приняли участие в Международном персидском съезде акарологов

    В Университете Тегерана состоялся III Международный персидский съезд акарологов, на котором доклад о предварительных результатах проекта по гранту Российского научного фонда «Клещи-симбионты короедов основных лесообразующих хвойных пород Западной Сибири» представили проректор по науке и международным связям ТюмГУ Андрей Толстиков и руководитель проекта, ведущий научный сотрудник Александр Хаустов.
    586
  • 16/10/2017

    Ученые обнаружили в Якутии древние бактерии возрастом более 3 млн лет

    Специалисты из научных организаций Москвы, Новосибирска, Тюмени и Эймса (Айова, США) выяснили, что в вечной мерзлоте Якутии, в районе заповедника "Мамонтова гора", сформировавшейся около 3,5 млн лет назад, сохранились древние микроорганизмы.
    372
  • 25/04/2018

    Проблемы биогеохимии обсуждают в ТюмГУ исследователи из России, Франции, Индии и Китая

    ​Сегодня в ТюмГУ начала работу III Международная школа-семинар для молодых исследователей "Биогеохимия химических элементов и соединений в природных средах".  Проект является одним из элементов системы научных и образовательных форумов по биогеохимии, экологической геохимии, геохимии ландшафтов и гидрохимии, созданной Институтом геохимии и аналитической химии им.
    232
  • 29/08/2016

    Тюменский научный центр СО РАН подписал меморандум о сотрудничестве с международной научной программой PEEX

    ​Тюменский научный центр подписал меморандум о сотрудничестве с международной научной программой PEEX (Пан-Евразийский эксперимент). В задачи проекта входит создание международной сети исследовательских станций, осуществляющих мониторинг широкого спектра явлений в атмосфере, литосфере, ландшафтах и экосистемах, связанных с глобальными изменениями климата на территории Северной Евразии.
    954
  • 04/09/2017

    Томские ученые разработали новую программу «Медицина будущего»

    ​Ученые ТГУ и Института физики прочности и материаловедения СО РАН разработают новую комплексную программу для технологической платформы "Медицина будущего". Такое решение было принято на форуме "Армия-2017", в рамках которого прошел круглый стол об аддитивных технологиях в медицине.
    902
  • 04/08/2017

    Сибирский окружной медицинский центр ФМБА России и Институт молекулярной и клеточной биологии СО РАН заключили соглашении о совместной научной работе

    ​Основной задачей сотрудничества учреждения практического здравоохранения - ФГБУЗ СОМЦ ФМБА России с ИМКБ СО РАН - научным учреждением, представляющим фундаментальную науку, является изучение молекулярно-генетических процессов, происходящих в ткани щитовидной железы при различных заболеваниях: опухолевых и неопухолевых процессах.
    540
  • 03/11/2017

    ​​В ИЦиГ СО РАН прошли переговоры о сотрудничестве с Академией сельскохозяйственных наук Китая

    1 ноября ФИЦ "Институт цитологии и генетики СО РАН" посетила делегация представителей китайской науки и бизнеса. Главная цель визита - заключение соглашения о сотрудничестве, в рамках которого должны быть созданы два совместных селекционно-семеноводческих центра, один в Новосибирске (на базе ФИЦ ИЦиГ СО РАН), второй - в Пекине (Институт овощеводства и цветоводства).
    480
  • 29/01/2018

    3D – принтеры для печати сердца будут стоять в каждой клинике

    ​Аортальный стеноз, коарктация аорты, транспозиция магистральных сосудов, тотальная аномалия впадения легочных вен, тетрада Фалло — в современной медицине насчитываются десятки видов пороков сердца, которые бывают как врожденными, так и приобретенными.
    439
  • 20/06/2018

    Возможные перспективы Академгородка 2.0

    ​Ведущие ученые СО РАН продолжили обсуждение проектов развития научной инфраструктуры Новосибирского научного центра. Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН выступил инициатором проекта «Сибирский центр малотоннажной химии».
    83
  • 02/11/2016

    Журнал Acta Naturae, STRF и Киберленинка подписали соглашение о сотрудничестве

    Научный журнал Acta Naturae вошел в электронную библиотеку КиберЛенинка. Издатель журнала ООО «Парк-медиа» заключил соглашение с Ассоциацией «Открытая наука», в рамках которого стороны будут сотрудничать на своих электронных ресурсах – STRF/Acta Naturae и open-science.
    472